Phát hiện hành tinh đầu tiên đang 'tự hủy diệt'

[miro1510]

Các nhà khoa học đang vô cùng bối rối sau khi phát hiện một hành tinh 'ám ảnh' ngôi sao chủ đến mức đang tự dẫn đến diệt vong.

Hành tinh có “khát vọng” được chết

Đây là lần đầu tiên con người ghi nhận một “hành tinh có khát vọng chết”, quay quanh ngôi sao chủ ở khoảng cách cực kỳ gần, đến mức mỗi lần hoàn tất một vòng quỹ đạo, hành tinh này lại kích hoạt những vụ bùng phát bức xạ cực mạnh từ ngôi sao.

Hành tinh HIP 67522 b kích hoạt một vụ bùng phát năng lượng khổng lồ. Ảnh minh họa: Danielle Futselaar/Popular Science

Những vụ bùng phát này mạnh gấp 10.000 lần so với những gì Mặt Trời tạo ra, và mỗi lần như vậy sẽ thổi bay một phần bầu khí quyển mỏng manh của hành tinh.

Trong 100 triệu năm tới, các nhà khoa học dự đoán hành tinh này sẽ thu nhỏ lại từ kích thước gần bằng sao Mộc xuống còn cỡ sao Hải Vương, tức chỉ còn khoảng 1/3 kích thước ban đầu.

Ngôi sao chủ, có tên HIP 67522, nằm cách Trái Đất khoảng 415 năm ánh sáng, có kích thước lớn hơn một chút và nhiệt độ thấp hơn Mặt Trời.

Tuy nhiên, khác với Mặt Trời đã trung niên (4,5 tỷ năm tuổi), HIP 67522 chỉ mới 17 triệu năm tuổi – cực kỳ trẻ trong tuổi đời sao.

Theo các nhà khoa học, các ngôi sao trẻ thường quay rất nhanh và tạo ra từ trường mạnh mẽ.

Khi có hành tinh đi qua gần, nó có thể tương tác với từ trường này và kích hoạt những luồng năng lượng khổng lồ, cuối cùng giải phóng thành những vụ bùng phát (flare) mặt trời dữ dội.

Từ những năm 1990, các nhà khoa học đã giả thuyết rằng một ngôi sao trẻ và hành tinh quay gần nó có thể tạo ra những vụ bùng phát lớn – nhưng chỉ đến bây giờ, các kính viễn vọng tiên tiến mới đủ khả năng quan sát những hiện tượng này.

Sử dụng dữ liệu từ vệ tinh khảo sát ngoại hành tinh (TESS) của NASA, nhóm nghiên cứu xác định HIP 67522 là mục tiêu đầy triển vọng.

Họ phát hiện hành tinh HIP 67522 b chỉ mất 7 ngày để hoàn tất một vòng quỹ đạo, đồng nghĩa với việc nó quay cực gần ngôi sao – lý tưởng để nghiên cứu các vụ bùng phát năng lượng.

Khi sử dụng kính viễn vọng Cheops của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, nhóm nghiên cứu đã ghi nhận 15 vụ bùng phát mặt trời, hầu hết xảy ra khi hành tinh đi ngang giữa sao và Trái Đất, gợi ý mạnh mẽ rằng chính hành tinh đã kích hoạt các vụ nổ này.

Còn nhiều bí ẩn

Tiến sĩ Ekaterina Ilin, tác giả chính của nghiên cứu từ Viện Thiên văn Vô tuyến Hà Lan, chia sẻ: “Chúng tôi vẫn chưa chắc chắn 100%, nhưng có một giả thuyết khả dĩ: Hành tinh tương tác với từ trường của sao, tạo ra các sóng năng lượng truyền dọc theo các đường từ lực đến bề mặt ngôi sao. Tại đó, sóng làm mất ổn định các vòng lặp từ trường trong vành nhật hoa, gây ra các vụ bùng phát.”

Có thể hình dung hành tinh như đang lắc mạnh các đường từ lực của ngôi sao như dây thừng, tạo sóng năng lượng dội ngược về phía bề mặt sao – và kích hoạt một vụ nổ năng lượng.

Các nhà khoa học đang vô cùng bối rối khi phát hiện một ngoại hành tinh đang tự đẩy mình đến diệt vong bằng cách quay quá gần ngôi sao chủ của nó. Ảnh minh họa: Janine Fohlmeister

Dù từ lâu các nhà khoa học đã dự đoán hiện tượng này, cường độ của các vụ bùng phát này lại mạnh gấp 100 lần so với dự tính, khiến họ cho rằng hành tinh không tạo ra các vụ nổ mà chỉ là “kích hoạt” những điểm bùng phát vốn đã ở trạng thái sẵn sàng.

HIP 67522 b là một trong những ngoại hành tinh có mật độ thấp nhất từng được phát hiện, với mật độ tương đương… kẹo bông gòn.

Các vụ bùng phát này khiến hành tinh phải chịu lượng bức xạ năng lượng cao gấp 6 lần bình thường. “Có lẽ nó sẽ không bị phá hủy hoàn toàn”, Tiến sĩ Ilin nói. “Nhưng sẽ mất bầu khí quyển và thu nhỏ lại đáng kể trong vòng 500 triệu năm tới.”

Cho đến nay, đây là trường hợp duy nhất được xác nhận. Tuy nhiên, nếu nguyên nhân là do tuổi trẻ của hệ sao–hành tinh, thì hiện tượng này có thể phổ biến hơn.

Tiến sĩ Ilin cho biết chỉ mới phát hiện một vài cặp hành tinh–sao có khả năng tương tác kiểu này, nhưng với nhiều quan sát hơn, có thể sẽ còn nhiều hành tinh “tự sát” khác được phát hiện.

Bước tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ tiến hành các quan sát bổ sung ở các bước sóng khác nhau để xác định loại bức xạ phát ra từ các vụ bùng phát.

Nếu phần lớn năng lượng nằm trong phổ tia cực tím tần số cao hoặc tia X, thì đó sẽ là mối đe dọa nghiêm trọng hơn rất nhiều đối với hành tinh.

Trong tương lai, ESA sẽ sử dụng kính thiên văn Plato để tìm kiếm các ngôi sao giống Mặt Trời – có thể đang tạo ra những vụ bùng phát nhỏ hơn, không thể phát hiện bằng các kính viễn vọng hiện tại.